Latar Belakang
Pembangunan pertanian berwawasan lingkungan dan gerakan untuk kembali menggunakan bahan alam hayati telah mengangkat kembali penelitian dan penggunaan bahan alam hayati sebagai masukan (input) yang digunakan untuk meningkatkan produksi hasil pertanian.
Penggunaan pupuk
biologis dalam ha1 ini penggunaan cendawan mikoriza merupakan pilihan untuk dikembangkan dan ditelaah. Mikoriza adalah asosiasi simbiosis antara cendawan non patogen dengan sel-sel hidup akar suatu tumbuhan. Asosiasi ini dapat ditelaah melalui aktivitas tumbuhan sebagai tanaman inangnya atau melalui aktivitas cendawan mikoriza. Dengan berkembangnya ilmu dan teknologi biokimia yang pesat dewasa ini, dimungkinkan untuk melakukan penelaahan mengenai aspek molekuler dari berbagai organisme dengan lebih rinci.
Tumbuhan
multiselular yang aktivitas
merupakan organisme
serta mekanisme molekuler-
nya kompleks. Mekanisme sekresi yang berbeda dari manusia dan hewan, serta kemampuan biosintesisnya menjadikan jaringan tumbuhan sebagai tempat bertumpuknya berbagai metabolit sekunder. Metabolit tersebut dihasilkan oleh siklus hidupnya, akibat adanya pengaruh lingkungan yang dialami tumbuhan, serta akibat adanya kerjasama antar tumbuhan, tumbuhan dengan hewan dan tumbuhan dengan mik
.
roorganisme.
Sedangkan cendawan secara selular dapat
mempunyai kemiripan dengan hewan atau dengan tumbuhan (Bilgrami dan Verma, 1978).
Kemampuan parasitisme
dan
simbiosis suatu cendawan dapat dipelajari untuk mendapatkan gambaran rinci mekanisme aktivitas
molekuler dari
tumbuhan tinggi sebagai inangnya. Semai yang kuat dan
sehat untuk tanaman kehutanan
merupakan salah satu faktor yang akan menjamin keberhasilan tanaman tersebut untuk bertahan tumbuh di lapangan. Pembangunan Hutan Tanaman Industri, usaha penghijauan kembali hutan alam bekas tebangan dan tanah-tanah marginal memerlukan semai dalam jumlah yang cukup banyak. Dipterocarpaceae yang telah terbukti merupakan tumbuhan yang cocok untuk Indonesia dan
menghasilkan .kayu dengan
berbagai manfaat, antara lain sebagai bahan kayu lapis dan penggergajian, merupakan pilihan untuk d-itelaahdan dikembangkan (Yasman dan Smits, 1987) .
Shorea selanica
adalah salah satu spesies dari famili Dipterocarpaceae yang memiliki pertumbuhan riap diameter tergolong cepat. Masano et al. (1979) menyatakan bahwa Shorea steroptera, S. leprosula, S. selanica dan S. mecistopteryx menunjuk-
kan pertumbuhan potensial tertinggi bila ditanam di luar habitat aslinya, asalkan kondisi tanah dan iklim tidak berbeda. Kesulitan menyimpan biji dan masa panen yang sering terganggu oleh keadaan lingkungan menyebabkan bibit yang tersedia tidak dapat memenuhi kebutuhan. Hal ini
mendorong berkembangnya berbagai penelitian baik mengenai perbanyakan tanaman maupun mengenai perbaikan sifat genetiknya. Pembiakan vegetatif merupakan salah satu pilihan yang baik karena selain aspek perbanyakan tanaman yang lebih terjamin ketersediaannya juga dapat memperbanyak genotipe yang baik dari suatu jenis pohon.
Untuk menda-
patkan semai yang kuat dan sehat usaha memasukkan input mikroorganisme seperti cendawan mikoriza merupakan suatu pilihan untuk digunakan. Peningkatan pertumbuhan
tanaman inang yang terjadi
sebagai akibat adanya mikoriza merupakan
fenomena kimia
dan biokimia yang menarik. Fortin (1990) menyatakan bahwa pengaruh kimia lebih dominan dibandingkan dengan pengaruh fisik, bila dikaitkan dengan adanya sekresi metabolit yang mempunyai aktivitas antifungal. Akan tetagi beberapa penelitian menunjukkan adanya kemungkinan pengaruh fisik, yaitu bertambahnya volume dan luas permukaan akar. Selain itu berbagai penelitian menunjukkan perbaikan pertumbuhan yang dikaitkan dengan terjadinya perbaikan serapan unsur hara dan air serta dihasilkannya zat pengatur tumbuh tanaman. Selain itu berbagai penelitian juga menduga bahwa mikoriza mempunyai efek antagonistik terhadap mikroba patogen dan sinergistik terhadap bakteri bintil akar.
Ke-
mampuan dan manfaat asosiasi cendawan mikoriza tersebut menarik untuk ditelaah, untuk menjawab berbagai pertanyaan, antara lain apakah sifat-sifat tersebut berlaku
'
pada semua sistem asosiasi, ataukah hanya berlaku pada sistem asosiasi tertentu.
Diketahuinya mekanisme bioak-
tivitas dari mikoriza diharapkan akan memperkaya pembuktian teoritis terhadap aspek biokimiawi proses asosiasi yang terjadi dan dapat mengetahui sejauh mana manfaat cendawan mikoriza tersebut dapat diharapkan. Dari telaah pustaka dapat dikemukakan bahwa aspek biokimiawi asosiasi cendawan dan akar tanaman inang dapat didekati melalui
:
(1) adanya perubahan biokimiawi daerah rizosfer yang di-
mungkinkan oleh proses-proses antagonistik dan sinergistik dan proses-proses lain yang bersifat enzimatik, dan ( 2 ) adanya peranan metabolit spesifik yang berperan seba-
gai penciri adanya proses simbiosis, senyawa antimikroba, fitohomon ataupun senyawa yang berfungsi sebagai pengubahsuaian ("modifiern)terhadap keseimbangan-honnon pada tanaman inangnya. Pada penelitian ini digunakan
Shorea s e l a n i c a B1. ,
sebagai tanaman inang sedangkan cendawan mikoriza yang dipilih adalah S c l e r o d e m a columnare Berk.
&
Br. yang me-
rupakan cendawan yang secara alami berada pada tegakan famili Dipterocarpaceae.
Model asosiasi ini dipilih
untuk menjelaskan berbagai perubahan biokimiawi yang terjadi pada proses asosiasi, sehingga pemakaian input dapat digunakan pada saat dan
keadaan yang tepat.
ini Per-
tanyaan apakah semai selalu h a m s diinokulasi oleh cendawan mikoriza dan apakah manfaat peningkatan pertumbuhan
tanaman selalu akan diperoleh adalah merupakan masalah terapan yang memerlukan jawaban melalui penelaahan dari aspek-aspek dasarnya.
Tujuan Penelitian
Penelitian ini mempunyai tujuan sebagai berikut
:
1. Membandingkan tingkat pertumbuhan tanaman tersebut
akibat inokulasi mikosimbion, proporsi hara, dan aktivitas spesifik serta karakteristik kinetik enzim fosfatase-asam di daerah rizosfer. 2. Mencari metabolit sekunder hasil proses simbiosis pada
akar bermikoriza. 3. Membandingkan
aktivitas spesifik
dan karakteristik
kinetik enzim fosfatase-asam dan kitinase, pola lipid, karbohidrat serta protein akar bermikoriza dan tidak bermikoriza. 4. Mempelajari gejala antagonistik
nare Berk.
&
in vitro
:
S. colum-
Br. terhadap mikroba patogen.
Hipotesis 1. Terdapat perubahan
aktivitas
spesifik dan karakter-
istik kinetik enzim kitinase dan fosfatase-asam akibat proses asosiasi. 2. Terjadi perubahan serapan unsur hara (N, P, K, Ca, Mg)
dan peningkatan pertumbuhan tanaman akibat adanya asosiasi.
3. Terdapat sekresi senyawa dari golongan fenilpropanoid
selama proses tumbuh cendawan dan aktivitas simbiosis. 4. Terdapat gejala antagonistik
in vitro dari cendawan
mikoriza terhadap mikroba patogen. 5. Terdapat sekresi senyawa yang mempunyai aktivitas an-
tifungal/antimikroba sebagai hasil proses asosiasi.
Kegunaan Penelitian
Penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi mengenai rincian aspek biokimiawi dan mekanisme proses asosiasi, serta memperoleh metabolit sekunder yang terjadi sebagai akibat adanya mikoriza.
Senyawa 'tersebut
dapat berperan antara lain sebagai zat pengatur tumbuh atau pengubahsuaian zat pengatur tumbuh dan senyawa antimikroba. Diperolehnya ha1 tersebut diharapkan dapat memberikan rincian keterkaitan proses biokimia dalam suatu pola biosintesis tertentu dan dapat membuka jalan untuk penelitian lain yang lebih mendasar dalam bidang genetika molekuler.
